步进电机加减速过程控制技术
正因为步进电机的广泛应用,对步进电机的控制的研究也越来越多,在启动或加速时如果步进脉冲变化太快,转子由于惯性而跟随不上电信号的变化,产生堵转或失步在停止或减速时由于同样原因则可能产生超步。为防止堵转、失步和超步,提高工作频率,要对步进电机进行升降速控制。
步进电机的转速取决于脉冲频率、转子齿数和拍数。其角速度与脉冲频率成正比,而且在时间上与脉冲同步。因而在转子齿数和运行拍数一定的情况下,只要控制脉冲频率即可获得所需速度。由于步进电机是借助它的同步力矩而启动的,为了不发生失步,启动频率是不高的。特别是随着功率的增加,转子直径增大,惯量增大,启动频率和很高运行频率可能相差十倍之多。
步进电机的起动频率特性使步进电机启动时不能直接达到运行频率,而要有一个启动过程,即从一个低的转速逐渐升速到运行转速。停止时运行频率不能立即降为零,而要有一个高速逐渐降速到零的过程。
步进驱动和伺服驱动的主要区别
步进电机主要是依相数来做分类,而其中又以二相、五相步进电机为目前市场上所广泛采用。二相步进电机每转较细可分割为400等分,五相则可分割为1000等分,所以表现出来的特性以五相步进电机较佳、加减速时间较短、动态惯性较低。
随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。
步进电机的选择
步进电机相数选择。
很多客户很少注意步进电机相数的选择,大多是随便买的。事实上,不同相数的电机工作效果是不同的。相数越多(常用的有二相、三相和五相),步距角可以越小,运行时的振动也比较小。在大多数情况下,经常使用两相电机。在高速大扭矩的工作环境中,选择三相步进电机。
步进电机空载启动频率的选择。
步进电机的空载启动频率通常称为“空载启动频率”。这是选择电机的一个比较重要的指标。如果要求瞬间频繁启停,且转速在1000转左右(或更高),通常需要“加速启动”。如果需要直接启动实现高速运行,尽量选择无功或永磁电机。这些电机的“怠速频率”相对较高。
步进电机有什么作用?
这个一般是刚接触步进电机,或者还在读书的同学,可能会问到的问题,因为步进电机的原理是通过脉冲信号转换成线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲,步进电机便转动一个角度,带动机械移动一小段距离。步进电机可以轻松实现正确的定位运行,可通过脉冲信号控制正确旋转角度和转速,通常使用在各种非标设备和自动化机械上面。如数控机床,纺织印刷,包装机械,电子设备,机器人等。